上海城鎮(zhèn)污水處理廠臭氣治理的運(yùn)行思考

呂 燕

（上海城投污水處理有限公司，上海市 201203）

0 引言

城鎮(zhèn)污水處理廠在改善城市水環(huán)境、減少水體污染方面發(fā)揮著重要的作用，但在污水、污泥的處理過程中會因?yàn)樯l(fā)出來惡臭物質(zhì)而對周邊環(huán)境產(chǎn)生二次污染，因此開展城鎮(zhèn)污水處理廠大氣污染物的治理具有重大現(xiàn)實(shí)意義。

1 上海市城鎮(zhèn)污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)的提升

1.1 上海市城鎮(zhèn)污水處理廠臭氣執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)情況

惡臭污染對社會經(jīng)濟(jì)環(huán)境的影響一直受到環(huán)保部門的關(guān)注，污水處理廠的惡臭問題是大氣污染物治理的重要組成部分，上海市正在著力建設(shè)生態(tài)型城市，為充分發(fā)揮污水處理廠的綜合環(huán)境效益，控制臭氣污染，促進(jìn)城鎮(zhèn)污水廠臭氣治理技術(shù)的進(jìn)步，上海市于2016年發(fā)布《城鎮(zhèn)污水處理廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 31/982—2016），于2017年發(fā)布《惡臭（異味）污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 31/1025—2016）。目前國家城鎮(zhèn)污水處理廠大氣類污染物有組織排放執(zhí)行《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 14554—1993），無組織排放執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918—2002）。

1.2 新版地方標(biāo)準(zhǔn)中主要指標(biāo)的變化

《城鎮(zhèn)污水處理廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 31/982—2016）與《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918—2002）相比，增加了4個排氣筒指標(biāo)的要求，增加了1個廠界甲硫醇的指標(biāo)要求，同時《城鎮(zhèn)污水處理廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 31/982—2016）中細(xì)化了硫化氫、氨、臭氣濃度四種污染物的監(jiān)控點(diǎn)位和方法，強(qiáng)化了設(shè)施密閉、臺賬記錄、自行檢測、應(yīng)急預(yù)案等具體的運(yùn)行管與監(jiān)控要求，對大氣環(huán)境管理的要求更加嚴(yán)格與規(guī)范。《惡臭（異味）污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB 31/1025—2016）與《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 14554—1993）相比，對于非工業(yè)區(qū)排氣筒既有最高排放速率的要求又增加了最高允許排放濃度的要求，指標(biāo)由9項(xiàng)增加至23項(xiàng)，同時各項(xiàng)指標(biāo)提出更高的標(biāo)準(zhǔn)；非工業(yè)區(qū)廠界指標(biāo)也由國標(biāo)中的9項(xiàng)增加到23項(xiàng)，對于甲硫醇這一指標(biāo)統(tǒng)一提升至國標(biāo)中新擴(kuò)改建的三級標(biāo)準(zhǔn)0.002 mg/m3，比城鎮(zhèn)污水處理廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（DB 31/982—2016）中廠界甲硫醇的指標(biāo)要求更為嚴(yán)格。

1.3 與現(xiàn)行國內(nèi)、國際大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的對比分析

通過對國家標(biāo)準(zhǔn)（有組織排放執(zhí)行《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 14554—93），無組織排放執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918—2002））、國內(nèi)地方標(biāo)準(zhǔn)（北京市大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（DB 11/501—2007）、天津市惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（DB 12-059-95）新源、臺灣《固定污染源空氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》）和國際發(fā)達(dá)國家的大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（美國以《康涅狄格州異味控制環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)》為例）和上海地方標(biāo)準(zhǔn)中的各類污染物排放速率與濃度限值對比，上海地方標(biāo)準(zhǔn)中僅有有組織排放的氨最高允許速率高于瑞士、德國和無組織排放的硫化氫最高排放濃度高于美國外，其他臭氣污染物指標(biāo)排放限值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國內(nèi)、國際現(xiàn)行的各個標(biāo)準(zhǔn)。同時上海地方標(biāo)準(zhǔn)中將廠界定義為企業(yè)邊界，相對于國內(nèi)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中的廠界定義要求更高，見表1。

表1 國內(nèi)、國際大氣污染物現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)對比情況

2 治理技術(shù)

2.1 污水廠臭氣治理技術(shù)概述

污水廠臭氣治理最為常用和有效的除臭技術(shù)措施通常由臭氣收集系統(tǒng)和處理系統(tǒng)構(gòu)成。臭氣收集系統(tǒng)的優(yōu)劣是影響到整個除臭系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果及效益的關(guān)鍵。臭氣收集系統(tǒng)一般為密閉后的微負(fù)壓排風(fēng)收集，形式、材質(zhì)、特點(diǎn)多樣，并且處于不斷的發(fā)展過程中。臭氣處理技術(shù)在污水廠的應(yīng)用已經(jīng)十分成熟，常用的技術(shù)有活性炭吸附、化學(xué)洗滌、生物濾池、生物滴濾池以及生物滴濾池與活性炭吸附復(fù)合技術(shù)。一些學(xué)者的經(jīng)濟(jì)分析[1]表明，生物技術(shù)更適合于污水廠除臭，而生物技術(shù)與吸附聯(lián)用的復(fù)合技術(shù)在應(yīng)對濃度波動等各類變化時效果更有保證。

2.2 達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)主要的技術(shù)難點(diǎn)

在兩個新地標(biāo)中，主要的污染物治理技術(shù)難點(diǎn)為甲硫醇的達(dá)標(biāo)排放和最高排放濃度與最高排放速率同時達(dá)標(biāo)。

2.2.1 甲硫醇的去除分析

除氨極易溶于水、硫化氫和丙烯酸可溶于水外，其余新標(biāo)準(zhǔn)中19項(xiàng)污染物均難溶于水。水溶性差的污染物采用水洗等常規(guī)工藝難以去除，處理難度大。其中甲硫醇為污水廠臭氣中惡臭強(qiáng)度最大的氣體[2]，微溶于水，在常用的藥劑洗滌、生物除臭、物化除臭及組合工藝除臭的情況下，對甲硫醇的去除效果有限，仍較難達(dá)到上海市地標(biāo)中的排放標(biāo)準(zhǔn)[3]。一般需采用堿液吸收后氧化劑氧化或電化學(xué)吸收氧化方法達(dá)到有效的去除效果。

2.2.2 排放濃度與排放速率同時達(dá)標(biāo)分析

表2和表3分別是對50 000 m3/h和5 000 m3/h處理氣量的設(shè)備的模擬計(jì)算結(jié)果，通過模擬計(jì)算結(jié)果可以看出，即使排放速率達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，但是可能由于進(jìn)氣濃度不夠高而導(dǎo)致處理設(shè)備不達(dá)標(biāo)。特別是排氣量很低時，需要達(dá)到如此高的進(jìn)氣濃度很難，因此會存在工程建設(shè)方集中建設(shè)大型除臭設(shè)備的可能，因此在設(shè)計(jì)時應(yīng)重點(diǎn)考慮技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性。

表2 處理氣量50 000 m3/h的設(shè)備模擬計(jì)算

表3 處理氣量5 000 m3/h的設(shè)備模擬計(jì)算

2.3 上海市市區(qū)污水廠臭氣治理的現(xiàn)狀

上海市市區(qū)污水廠目前臭氣治理設(shè)計(jì)采用的技術(shù)主要是藥劑洗滌、生物除臭、物化除臭、活性炭除臭及其各種組合的除臭工藝，在污水處理過程中可能散發(fā)產(chǎn)生臭氣的設(shè)施全部加蓋收集。市區(qū)已建污水廠大部分仍未完成廠界最新地標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)工程，目前僅有石洞口污水廠污水區(qū)域完成新排放標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)并在調(diào)試中，工程效果還無法確定。

3 上海市市區(qū)污水廠臭氣治理運(yùn)行情況及優(yōu)化建議

曲陽、天山等中心區(qū)污水廠主要對預(yù)處理、生化池和污泥處理區(qū)域采用了陽光板或玻璃鋼加蓋密封的收集系統(tǒng)，使用生物除臭、植物液噴淋等除臭技術(shù)，采用以上措施可以滿足國標(biāo)二級排放標(biāo)準(zhǔn)。由于除臭系統(tǒng)建設(shè)時間較長，存在設(shè)備腐蝕、漏氣、處理效率下降、檢修停運(yùn)等情況，除臭不斷效果下降。目前除臭技術(shù)多樣，可采用多種除臭工藝聯(lián)合以達(dá)到處理效果，但由于污水廠產(chǎn)生散發(fā)臭氣的源較多，同時占地面積較大，臭氣治理關(guān)鍵點(diǎn)在于收集系統(tǒng)。

臭氣的收集系統(tǒng)通常是采用抽風(fēng)機(jī)抽風(fēng)，將臭氣收集后輸送至后續(xù)治理設(shè)施[4]。由于污水廠臭氣中含有酸性氣體，在密閉加蓋區(qū)域?qū)怏w收集管道、蓋體等有腐蝕作用，因此保證密封區(qū)域全面空氣流動，無死角，保證整個密封系統(tǒng)為負(fù)壓收集，是臭氣收集并可有效去除的前提。

在預(yù)處理區(qū)常見的是對沉砂池進(jìn)行池體加蓋和加蓋空間內(nèi)臭氣收集處理，但未對沉砂池洗砂機(jī)進(jìn)行加罩密閉，會存在臭氣泄露，同時在加罩密閉整體空間內(nèi)也存在臭氣的積聚，對沉砂池上部建筑腐蝕嚴(yán)重，運(yùn)行巡視檢修人員的工作環(huán)境較差。例如石洞口廠原除臭收集系統(tǒng)中對預(yù)處理區(qū)域的密封，只考慮了格柵機(jī)和池體下部空間，對格柵進(jìn)水閘門、進(jìn)水泵房出水閘門等位置的密封未考慮，因此對于在收集生產(chǎn)車間進(jìn)行密封時，在單體密封外部再增加一層密封，將臭氣密封在較小范圍內(nèi)，提高臭氣收集效率。

污水廠產(chǎn)生臭氣最大的占地面積源在生物反應(yīng)池，需要布置大量的收集風(fēng)管，在外界環(huán)境變化、風(fēng)量調(diào)節(jié)等因素作用下，需要考慮采用變頻風(fēng)機(jī)以降低除臭風(fēng)管內(nèi)阻力變化導(dǎo)致除臭罩內(nèi)負(fù)壓不穩(wěn)帶來的影響，同時大量收集支管的布置會增加內(nèi)部阻力，同時需要考慮在收集系統(tǒng)的末端增加風(fēng)量保重氣體的流動。

對于污泥脫水系統(tǒng)這一類的大空間廠房、作業(yè)區(qū)密封時盡量采取雙層隔離密封，對于臭氣源產(chǎn)生點(diǎn)有針對性的單獨(dú)密封收集，巡視通道與人員操作空間與臭氣源進(jìn)行隔離，并保證有新鮮風(fēng)源進(jìn)行換氣。

4 結(jié)語

（1）上海市大氣及惡臭污染物兩份排放標(biāo)準(zhǔn)地標(biāo)相較于國內(nèi)外現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，在指標(biāo)數(shù)量和限值上提出更高的要求。

（2）為保證達(dá)到新地標(biāo)中的指標(biāo)排放要求，需要采用多級串聯(lián)組合的除臭工藝，以及可能需要建設(shè)大型除臭設(shè)備，在經(jīng)濟(jì)性上應(yīng)重點(diǎn)考慮。

（3）除臭治理的關(guān)鍵在于臭氣的收集與系統(tǒng)密封，對于不同臭氣源的設(shè)施應(yīng)采用針對性的收集與密封系統(tǒng)，保證收集效率與處理效率。